“3n+1”式网球塔结构稳定性分析

通过堆叠每层3个网球和顶层1个网球构成的“3n+1”式网球塔,研究了影响其稳定性的因素.在理想情况下,从静力学和动力学角度出发,探讨了影响其稳定性的相关参数,发现底部网球所受的压力与其高度呈正相关,网球间的静摩擦系数随着压力的增加而减小,结合实验一结果,得出能量亏损与层数呈反函数关系,说明网球塔无搭建层数的上限.在考虑干扰因素的情况下,实验二的图像显示搭建2~8层网球塔的成功率呈指数函数下降,结合对网球间接触模型和力链结构的分析,得到了底部网球的接触力随着力链长度的增加呈指数型增加并确定了网球塔的极限高度为10层.

基于压力容器设计规范的化工设备塔结构设计优化研究

这项研究遵循压力容器的设计标准,深入分析了化工塔结构设计优化的关键问题。通过深度分析和精确测算,利用前沿优化技术,我们全方位地对塔结构进行了合理化优化设计。研究表明,依照规范调整结构参数,精心选择建材,这些方法显著提升了塔的稳定性和强度,同时减轻了重量,进而达到了更经济、更安全的设计目标。这一成就为化工机械的设计与生产领域注入了新活力,同时也为工程操作提供了重要的指引和借鉴价值。

某大底盘双塔结构设计关键技术问题探讨

大底盘多塔楼结构为竖向不规则结构,在强震作用下破坏较为严重。以某实际不设缝的大底盘双塔高层住宅结构为研究对象,采用PKPM软件对结构进行计算,着重分析结构整体性和抗震性能,并提出对结构薄弱部位采取相应的抗震构造加强措施。结果表明:塔楼与裙房之间不设置变形缝,结构方案可行;结构抗震性能达到规范要求;结构薄弱处突变区域上下两层的楼板和工程竖向构件采取加强措施。研究结果可供类似工程设计参考。

钢风电塔结构关键技术研究进展

基于钢风电塔结构的主要特点,提出了传统钢风电塔结构存在的主要问题,收集了大量概念设计、理论分析、试验研究、数值模拟等相关的论文,介绍了反向平衡法兰连接技术、预应力锚栓基础和构架式预应力抗疲劳钢管风电塔。分析对比表明,采用反向平衡法兰连接风机塔筒,并通过直接张拉法施加螺栓预拉力,大幅提高了钢风电塔结构的承载能力、抗疲劳寿命及螺栓防松性能,延长了维护周期;采用预应力锚栓连接钢塔和基础,提高了基础的整体性、刚度及抗疲劳性能;而可更换预应力锚栓解决了断裂锚栓的更换难题;梁板式预应力锚栓基础受力更加合理,经济性更优;工业化程度高、刚度大、造价低的构架式预应力抗疲劳钢管风电塔实现了低风速区大型风塔的高度跨越。

基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计

提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现输电塔结构的优化设计和程序化,并以某实际工程为算例对局部优化方法进行验证。结果表明:提出的方法不仅可以简单高效地求解输电塔结构塔身局部的截面、拓扑、形状和布局优化问题,而且具有非常好的实用性和通用性,有望应用于完整的输电塔结构优化设计中。

超高桥塔结构偏心距增大系数计算方法

针对采用既有规范经验公式计算超高桥塔偏心距增大系数过于保守的问题,对超高桥塔偏心距增大系数的合理计算方法进行研究。基于稳定屈曲理论,推导基于铰接杆、悬臂杆偏心距增大系数的解析表达式;结合桥塔力学行为和偏心距影响系数α,提出更适用于超高桥塔结构的公式算法。依据桥塔的弹性屈曲模态和施工控制精度,构建了桥塔各节点初始缺陷坐标函数,提出了考虑初始缺陷的偏心距增大系数有限元计算方法。以常泰长江大桥为例,对比有限元算法、所提出的公式算法和规范算法下的偏心距增大系数,结果表明:几何非线性效应是偏心距增大系数的主要影响因素;规范算法数值偏大,过于保守;所提出的公式算法与有限元算法吻合度较高,可用于超高桥塔的设计。

基于疲劳累积损伤的输电塔结构剩余寿命估算

建立了风力作用下输电塔结构剩余寿命的估算方法。由于输电线塔体系存在高度的非线性,因此本方法基于疲劳累积损伤的基础理论,通过分析模拟风荷载作用下的三塔两线有限元模型,获取结构构件实时累积损伤,然后依据实时累积损伤对输电塔结构服役期间每年度对应的剩余寿命进行估算。仿真分析表明,该方法可有效解决输电线塔结构的剩余寿命估算问题。

四索面双塔联体分幅斜拉桥塔结构模型试验研究

为确保联塔分幅斜拉桥中塔结构的安全可靠,以宁波甬江特大桥为工程背景,进行整体桥塔3∶40缩尺模型的2种斜拉索分级加载试验,以研究联塔结构的力学行为。在满足目标状态要求的前提下,以斜拉索数量最少为原则,确定试验中斜拉索的优化布置及相应的优化索力。试验测得的结构变形、控制断面应力和斜拉索的索力与计算值吻合较好。试验结果表明:斜拉索数量最少优化方法在达到预期目标的同时提高了斜拉索的利用率;在2种工况加载过程中,未出现结构开裂情况,结构的变形和受力安全、合理,结构整体受力性能良好,但联塔部位混凝土出现局部拉应力,为相对薄弱部位。

联塔分幅斜拉桥塔结构模型试验设计及加载索力优化

以甬江特大桥为背景,进行联塔结构模型试验,通过张拉斜拉索来模拟塔的最不利受力状态,简要介绍结构模型试验的设计。为了尽可能少张拉斜拉索,便于张拉控制,建立了最少索数索力优化的数学规划模型并编制了相应的数值程序,确定了相应的等效索力和各级加载中的斜拉索张拉索力,结果表明索力优化方法可行,张拉过程中结构受力安全。

高耸塔结构动力特性的监测与分析

使用适合于高柔结构的测试系统和测试技术， 监测了中央塔、陕西塔和天津塔在环境振动激励下不同高程的加速度反应。使用在ＭＡＴＬＡＢ 语言环境下编制的数据处理、分析、模态识别程序在微机上对各测点输出信号进行了处理、分析、识别得出了３ 座塔结构平动前１０ 阶模态频率和前３ 阶模态阻尼比，中央塔和陕西塔前７ 阶模态振型、天津塔前５ 阶模态振型； 识别得出了３ 座塔结构转动前２ 阶模态频率和阻尼比。通过对识别结果的讨论分析， 作者认为： 分析方法和程序成功、可靠； 得出的结果符合常规认识， 具有较好精度， 满足工程需要。高耸塔结构原型脉动测试与模型试验， 理论计算结果进行对比相互补充，

基于有限元分析高压输电塔结构的地震反应

输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用SAP2000有限元分析软件,使用三维模型对高压输电塔结构进行多个地震动作用下的模拟计算分析。通过对同一输电塔结构输入多种不同的地震动,研究了地震的随机性对输电塔结构地震反应的影响。经对输电塔在不同地震动作用下地震结构反应的数据处理,比较其最大应力、最小应力和变形值,获得结构的地震反应特征。进一步将数据进行拟合得数值模拟计算的离散情况,从而给出不同地震动下输电塔结构地震反应的更一般情况。

大底盘双塔结构层间隔震技术的抗震性能分析

大底盘双塔结构在地震时底盘与上部塔楼连接处的薄弱层易遭到破坏。为解决竖向刚度不均匀造成的地震破坏,采用层间隔震技术,在大底盘与上部塔楼之间设置隔震层,减小传入上部结构的地震作用。运用SAP2000有限元分析软件,建立层间隔震结构和非隔震结构模型,对其进行时程分析。结果表明:隔震结构的加速度幅值,层间位移,底部剪力都相应地减小;隔震结构的变形主要由隔震层承担,隔震结构加速度和层间位移在隔震层处达到最大值,层间剪力在隔震层处大幅度减小,起到了相应的隔震效果,为工程实际提供了理论依据。

电厂烟气脱硫塔结构有限元分析

针对电厂烟气脱硫中的塔结构受力复杂、计算繁琐等特点,结合工程实例,对其进行有限元分析.在对风荷载、地震荷载进行分析计算的基础上,用有限元方法进行应力和变形分析,提高了结果的准确性,节约了成本.并对工程中容易出现的问题提出了解决的办法,为今后此类特种结构的设计积累了经验.

食用油脂脱色工艺和脱色塔结构对脱色效果的影响分析

较为详细的分析了油脂连续脱色时不同脱色工艺、工艺条件及其主要设备———脱色塔结构的差异等三方面因素对油脂脱色效果的影响 ,以供实际生产参考。

基于HHT的输电塔结构损伤识别

基于HHT在分辨率和客观性方面的优势,提出一种新的输电塔结构损伤识别方法,在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点进行信号的接收,应用经验模态分解法(EMD)分解输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号,得到响应信号的各阶本征模态函数,再采用波形因数量化结构响应信号的各阶固有模态函数。通过对比结构损伤前后响应信号本征模态函数的波形因数,即可直观地判断结构有无损伤。

MSC.Dytran在LNG船泵塔结构设计中的应用

液体晃荡问题在工程实践中经常遇到,特别是在船舶领域,随着VLCC、ULCC、LNG、LPG等船舶的出现,晃荡对结构的影响和破坏成为该类船舶设计中必须要考虑的问题。目前晃荡问题的研究方法主要有实验方法和数值方法,这两种方法各有优缺点。利用MSC公司的瞬态动力学软件MSC.Dytran对LNG液舱横摇进行仿真模拟,对舱内泵塔结构进行晃荡载荷分析。旨在为实现大型LNG船泵塔的自主设计提供一种简单有效的方法。

基于性能的地铁车辆段上盖隔震双塔结构概率地震需求分析

基于概率地震需求分析方法,探讨了地铁车辆段上盖隔震双塔结构的薄弱部位及失效模式。首先,基于地震工程模拟平台OpenSEES,对比分析了地铁车辆段上盖非隔震双塔结构与隔震双塔结构的动力特性及减震效果。通过增量动力分析方法对地铁车辆段上盖隔震双塔结构进行了基于性能的概率地震需求分析,得到了结构各组成部分的概率地震需求易损性曲线及结构各性能水平在50年内的超越概率。研究表明:采用层间隔震技术后,上部塔楼减震效果明显,结构的主要振型为低阶上部结构平动振型及高阶下部结构平动振型;结构的失效模式为隔震层位移超限破坏先于下部结构层间位移角破坏先于上部结构层间位移角破坏;结构各性能水平在50年内的超越概率均较小,结构满足性能要求。

脉动风作用下高耸塔结构风振响应研究

根据脉动风的特性对脉动风荷载进行模拟并验证其有效性,得到作用在高耸塔结构上的脉动风荷载时程样本。在此基础上,建立塔结构的空间三维有限元模型,采用时程分析方法计算塔结构的风振动力响应。结果表明脉动风作用下高耸塔结构顶部风振响应较大,因而需要采取有效措施抑制其风振响应。

满月塔结构的设计、施工及动力特性分析

介绍了位于天津的满月塔的工程概况并提出了圆钢拉杆预应力的结构体系。用ANSYS建立了满月塔的三维有限元模型。通过静力分析设计了拉杆、梁以及柱构件。针对预应力的施加方法设计了新型的拉杆连接节点和梁贯通型梁柱节点。对满月塔进行了模态分析和地震响应分析,并通过与悬臂梁模型的对比分析了满月塔的动力特性。

基于CABLE建模的大型塔结构吊装过程动力学模拟

通过在CATIA软件上引入CABLE软件,建立了柔性体钢丝绳的三维模型。在对钢丝绳的物理参数进行定义后,在运动工作台上建立钢丝绳的动力学分析模型。进一步将吊车、塔、地面等模型完整装配,在运动工作台上进行整体模拟计算。最终获得被吊装结构的轨迹曲线、动力学响应、结构的偏心、翻转等;以及与周围物体的干涉情况。